Образец для определения прочности при межслойном сдвиге Советский патент 1990 года по МПК G01N3/24 

Р. 7

2 3

I I

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать композиционные материалы на межслойный сдвиг. Цель изобретения - повышение точности путем исключения погрешностей, связанных с влиянием нормальных напряжений. Для этого по схеме трехточечного изгиба испытывают образец слоистого композиционного материала, выполненный в виде бруса с прямоугольным поперечным сечением с жесткостью и прочностью наружных слоев 1, 2 в трансверсальном направлении большими жесткости и прочности в этом же направлении средних слоев 3, а жесткость всех слоев 1, 2 и 3 образца в продольном направлении одинакова. Слои 1, 2 предотвращают проникновение в средний слой сдвига больших локальных напряжений от взаимодействия образца с элементами испытательной машины. 2 ил., 1 табл.

I

фиг.2

VAV4

сл

СХ)

сл

vj О

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам материалов для испытания на сдвиг.

Цель изобретения - повышение точности -путем исключения погрешностей, связанных с влиянием нормальных напряжений.

На фиг.1 изображена схема образца слоистого материала; на фиг.2 - схема испытания образца.

Образец из слоистого композиционного материала выполнен в виде бруса с прямоугольным поперечным сечением с жесткость ю и прочностью наружных слоев 1 и 2 в трансверсальном направлении большими жесткости и прочности в этом же направлении средних слоев 3, а жесткость всех слоев 1-3 образца в продольном направлении одинакова. Наружные слои 1 и 2 образца с повышенной жесткостью и прочностью предназначены для взаимодействия с элементами испытательной машины (не показана).

Образец испытывают следующим образом.

Образец наружным слоем, например слоем 2, размещают на двух опорах. К другому наружному слою, например слою 1, по середине пролета между опорами прикладывают усилие Р, обеспечивающее трехточечный изгиб образца. Нагрузку увеличивают до разрушения образца и по формуле гмеж 3P/4bh определяют его прочность при межслойном сдвиге (Гмеж- касательные напряжения межслойного сдвига; Р - нагрузка, при которой разрушается образец; b и h - соответственно ширина и высота прямоугольного поперечного сечения образца). При испытании образца материала, обладающего низкой прочностью и жесткостью, наружные слои 1,2 предохраняют его от разрушения в местах локализующихся больших напряжений от взаимодействия с элементами испытательной машины. Эти же слои предотвращают проникновение нормальных напряжений в средние слои образца, т.е. в зону максимальных касательных напряжений, и исключают их влияние на межслойный сдвиг. Пример. Изготовили образец b

6 ± 0,2. мм; h 6,5 ± 0,5 мм. Его средние слои из органита на основе эпокси- фенольного связующего уложены в нулевом направлении. Наружные слои, по 6 шт. с каждой стороны, выполнены из углеленты

со схемой армирования ± 45°, пропитанной тем же, что и средние слои эпоксифе- нольным связующим.

Изготовили с такими же размерами образец, вьтолненный без наружных слоев с

нулевой схемой армирования.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно И31 таблицы, межслойная сдвиговая прочность композиционного материала получена при снижении разброса ее величины.

Формула изобретения Образец для определения прочности при межслойном сдвиге слоистых композиционных материалов, выполненный в виде бруса с прямоугольным поперечным сечением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения погрешностей, связанных с влиянием нормальных напряжений, жесткость и прочность наружных слоев в трансверсальном направлении больше жесткости и прочности в этом же направлении средних слоев, а жесткость всех слоев образца в продольном направлении одинакова.

Фиг.1